高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行图文ppt课件

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关键能力·情境探究达成
知识点二　人造地球卫星　载人航天与太空探索
2．第二宇宙速度当飞行器的速度等于或大于___________时，它就会脱离地球引力束缚而环绕太阳运动。我们把___________叫作第二宇宙速度。3．第三宇宙速度在地面附近发射飞行器，如果要使其挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度等于或大于___________，这个速度叫作第三宇宙速度。
如图所示，当物体被抛出的速度足够大时，它将围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗人造地球卫星。
【问题】(1)使物体变为卫星的最小发射速度是多少？(2)不同星球的最小发射速度是否相同？(3)把卫星发射到更高的轨道上需要的发射速度越大还是越小？
1．宇宙速度(1)三个宇宙速度v1、v2、v3。
(2)宇宙速度均指发射速度，卫星的运行速度一定不大于其发射速度。(3)第一宇宙速度的其他三种叫法：最小发射速度、最大环绕速度、近地绕行速度。
3．对发射速度和环绕速度的理解(1)“最小发射速度”：向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难，因为发射卫星要克服地球对它的引力。近地轨道是人造卫星的最低运行轨道，而近地轨道的发射速度就是第一宇宙速度，所以第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。
角度1　对宇宙速度的理解【典例1】　关于地球的三个宇宙速度，下列说法正确的是(　　)A．第一宇宙速度大小为7.9 km/h，是发射卫星所需的最小速度B．绕地球运行的同步卫星的环绕速度必定大于第一宇宙速度C．第二宇宙速度为11.2 km/s，是绕地飞行器最大的环绕速度D．在地面附近发射的飞行器速度等于或大于第三宇宙速度时，飞行器就能逃出太阳系了
D　[第一宇宙速度是飞行器绕地球做圆周运动的最大运行速度，也是绕地球飞行的飞行器的最小地面发射速度，其值为7.9 km/s，故A、B、C错误；当飞行器的地面发射速度大于或等于第三宇宙速度16.7 km/s时，飞行器将脱离太阳的束缚，故D正确。]
[思路点拨]　星球的第一宇宙速度即为卫星围绕星球做圆周运动的，轨道半径为该星球半径时的环绕速度，由万有引力提供向心力即可得出这一最大环绕速度。
[答案]　1.8 km/s
易错警示　理解宇宙速度应注意三点(1)发射速度是指被发射物体在地面附近离开发射装置时的速度，要发射一颗人造卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。(2)卫星离地面越高，卫星的发射速度越大。贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小，其运行速度等于第一宇宙速度。(3)宇宙速度是指在地球上满足不同要求的发射速度，不能理解成运行速度。
[跟进训练]1．(多选)如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上O点以不同的速度v水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，则下列说法正确的是(　　)A．以v